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由于肿瘤发病机制的复杂性,近期免疫化疗成为恶性肿瘤治疗的研究热点之一。然而免疫抑制性的肿瘤微环境(TME),阻碍了肿瘤部位有效的先天免疫应答,并进一步影响了化疗效果。因此,改善肿瘤免疫抑制性TME并诱发有效的先天免疫应答是化疗联合免疫疗法亟待解决的问题。基于此,本文构建了一种同时解除免疫抑制和激活先天免疫的差异化纳米药物递送系统,实现免疫化疗的协同增效,主要研究内容包括以下几方面:1.CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统的制备与表征首先,以二氧化硅为模板通过氧化还原法包覆二氧化锰,再经碳酸钠刻蚀去除二氧化硅核心,得中空介孔二氧化锰(HMnO2)纳米粒,利用其负载疏水性化疗药物姜黄素类似物(CA-1)(自制)。其次,采用层层自组装法修饰透明质酸(HA),并通过酰胺键依次偶联基质金属蛋白酶响应的肽(P)和特异靶向调节性T细胞(Treg)的单克隆抗体(mAb),形成CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统。通过X射线衍射分析、孔径分析、紫外-可见全波长扫描、激光纳米粒度仪、透射电镜和元素映射分析及载药量等表征CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统的成功制备。结果显示,HMnO2纳米粒中空结构清晰,孔半径为5.1±0.3 nm,CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米粒分散性好,呈球形,粒径为257.7±15.7 nm,电位为-11.5±0.6 m V,包封率为93.4±1.8%,载药量达23.7±0.3%。2.CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统的体外特性考察为了考察肽(P)的酶响应性,HPLC法分析经基质金属蛋白酶-2(MMP-2)温育前后P的断裂情况;通过透射电镜和纳米系统的谷胱甘肽响应特性,揭示CA-1微环境智能响应释药规律。结果表明,CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统在MMP-2条件下,肽键发生断裂,形成抗体mAb和含药载体两部分;HMnO2纳米粒则快速响应肿瘤细胞环境高表达的GSH,释放化疗药物CA-1,其72 h累积释放率可达75.9±2.5%。3.CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统的体外抗肿瘤活性研究体外以小鼠乳腺癌4T1细胞为模型。首先,通过HA与4T1细胞共孵育,阻断4T1细胞表面CD44受体,采用激光共聚焦显微镜(CLSM)和流式细胞仪考察经FITC标记的纳米粒FITC@HMnO2/HA-P-mAb的摄取情况;利用JC-1荧光染色和蛋白免疫印迹实验揭示CA-1诱导细胞凋亡机制。结果显示纳米系统经MMP-2预处理形成的CA-1@HMnO2/HA,是通过CD44受体介导的途径将化疗药物CA-1精准递送至4T1细胞,6 h的摄取率达79.6±3.2%,并以线粒体依赖的途径诱导肿瘤细胞凋亡。此外,为了研究纳米系统的免疫激活效果,采用CLSM考察药物作用癌细胞后,免疫原性死亡评价指标钙网蛋白(CRT)的表达;通过蛋白免疫印迹和实时PCR实验研究干扰素刺激基因(STING)通路的激活及干扰素相关基因(Ifnb和Cxcl10 m RNA)的表达情况;流式细胞术测定树突状细胞(DC)成熟标志蛋白(CD80和CD86)表达情况。结果表明CA-1能增加CRT的表达,诱导肿瘤细胞免疫原性死亡;HMnO2释放的Mn2+是有效的免疫刺激剂,Mn2+可显著上调STING蛋白和Ifnb和Cxcl10 m RNA的表达,促进I型干扰素的产生,从而增强DC细胞的成熟,实现有效的先天免疫激活。4.CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统的体内抗肿瘤活性研究以荷4T1细胞的BALB/c小鼠为模型,研究纳米系统的体内抗肿瘤活性。小动物活体成像研究表明纳米递送系统具有良好的肿瘤靶向能力。经14天治疗,CA-1@HMnO2/HA-P-mAb组小鼠抑瘤率达87.7±4.5%,瘤组织病理切片H&E染色和TUNEL染色等结果均表明CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统具有优越的抗肿瘤活性。此外,小鼠体重、血液学指标(白细胞、红细胞、血红蛋白和血小板等)以及血生化指标(丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、肌酐和尿素氮等)均在正常范围,构建的纳米系统体内安全性较好。5.CA-1@HMnO2/HA-P-mAb纳米系统的体内免疫学研究以荷4T1细胞的BALB/c小鼠为模型,研究小鼠的体内免疫应答。采用ELISA试剂盒检测瘤内细胞因子,流式细胞术和免疫荧光染色考察瘤内免疫细胞浸润情况。结果表明,纳米系统能有效抑制Treg细胞的活性,减少M2型巨噬细胞和髓源抑制性细胞的浸润,改善免疫抑制微环境,同时激活先天免疫,增加了I型IFN的产生和免疫促进因子(白介素12、干扰素γ)的分泌,提高DC细胞和杀伤性T细胞的浸润。综上所述,本文成功构建的差异化药物递送系统,在改善免疫抑制的同时,可激活先天免疫,并实现化疗与免疫治疗的增效减毒,为肿瘤的综合治疗提供了理论和实验依据。